继电保护01绪论a

电力系统继电保护广东工业大学华立学院机电工程学部第1讲多媒体电子教案绪论二零一二年二-七月主讲：周展怀授课日期：2012.02.24第一周周四1-2/3-4节§1.1§1.2电力系统继电保护的任务和作用对继电保护的基本要求第1章绪论第一章绪论一、本课程在本专业中的地位及教学目标二、本课程的教学内容三、本课程的特点与基本要求1.0课程介绍本章主要讲授内容1.0课程介绍1.1电力系统继电保护的任务和作用1.2对继电保护的基本要求1.3继电保护的构成及分类本章基本要求了解电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果；掌握继电保护装置的概念、继电保护的任务（作用）、原理及组成；熟练掌握对继电保护的基本要求。一、本课程在本专业中的地位及教学目标

本课程是本专业的一门主要专业课，必修课，考试课。通过本课程的学习，能够使学生掌握发电厂、变电站继电保护装置工作原理、配置原则，常用继电器的试验方法；培养学生继电保护装置整定计算和识读继电保护装置原理图、展开图的技能，为毕业后从事发电厂、变电站和电力系统继电保护的设计研发、运行、安装、调试检修等工作打下基础。二、本课程的教学内容1、理论部分1）继电保护的基础元件（互感器及变换器、继电器等）2）电网的继电保护（电网的相间短路保护、接地保护、距离保护、差动保护、高频保护）4）主设备保护（如电力变压器保护、同步发电机的继电保护、母线保护、电力电容器保护等）*5）微机继电保护*2、实践部分继电保护装置的实验及调试实习三、本课程的特点与学习要求1、学会抓重点，领会问题的真谛；2、提倡课前预习、课堂认真听讲、课后复习三部曲，提高自学能力；3、扩大自己的视野，以教材为蓝本，钻研学习相关参考书籍及期刊杂志；4、成绩评定：考勤、纪律10%+作业20%+期考70%。学习要求课程的特点继电保护是一门专门研究电力系统故障及反事故措施的技术学科，要注重提高对电力系统故障和异常工作情况的认识和加强故障分析计算的能力。学习继电保护的基础理论（电路、电机学、电子技术、微机原理、电力系统分析、发电厂电气部分）。电力系统电磁暂态和机电暂态分析是与继电保护联系密切的课程，有助于理解继电保护理论。继电保护是理论与实践并重的课程，要重视实验、实习和课程设计等实践性教学环节。三、本课程的特点与学习要求1、学会抓重点，领会问题的真谛；2、提倡课前预习、课堂认真听讲、课后复习三部曲；3、扩大自己的视野，以教材为蓝本，钻研学习相关参考书籍及期刊杂志；4、成绩评定：考勤、纪律10%+作业20%+期考70%。1.1电力系统继电保护的任务一.电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果二.继电保护装置三.继电保护装置的基本任务一.电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果1.电力系统的故障：三相短路K(3)、两相短路K(2)、单相短路接地K(1)、两相短路接地K(1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。2.不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。电力系统的基本概念图1-1动力系统、电力系统、和电力网络示意图(1)变压器短路故障(2)带负荷拉闸(3)单相接地故障3.发生故障可能引起的后果(1)故障点通过很大的短路电流和所燃起的电弧，使故障设备烧坏；

(2)系统中设备，在通过短路电流时所产生的热和电动力使设备缩短使用寿命；(3)因电压降低，破坏用户工作的稳定性或影响产品质量；(4)破坏系统并列运行的稳定性，产生振荡，甚至使整个系统瓦解。→事故事故指系统的全部或部分的正常运行遭到破坏，以致造成对用户的停止送电、少送电、电能质量变坏到不能容许的程度，甚至毁坏设备等等。一.电力系统的故障和不正常运行状态及引起的后果1.电力系统的故障：三相短路K(3)、两相短路K(2)、单相短路接地K(1)、两相短路接地K(1,1)、断线、变压器绕组匝间短路、复合故障等。2.不正常运行状态：小接地电流系统的单相接地、过负荷、变压器过热、系统振荡、电压升高、频率降低等。为了及时正确处理故障和不正常运行状态，避免事故发生，就需要继电保护。二、继电保护装置继电保护——一种重要的反事故措施。继电保护技术继电保护装置二、继电保护装置

继电保护装置指反应电力系统中电气元件发生故障或不正常运行状态，并动作于断路器跳闸或发出信号的一种自动装置。

继电保护装置最初是以机电式继电器为主构成的，现代继电保护装置则已发展成以电子元件或微机、可编程序控制器为主构成。“继电保护”一词泛指继电保护技术或由各种继电保护装置组成的机电保护系统。为了及时正确处理故障和不正常运行状态，避免事故发生，就需要继电保护。继电保护——一种重要的反事故措施。继电保护技术继电保护装置三、继电保护装置的基本任务（1）发生故障时，自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除，使非故障部分继续运行。（2）反应电气元件的不正常运行状态，并根据运行维护的条件而动作于信号，以便值班员及时处理，或由装置自动进行调整，或将那些继续运行就会引起损坏或发展成为事故的电气设备予以切除。

（3）继电保护装置还可以与电力系统中的其他自动化装置配合，在条件允许时，采取预定措施，缩短事故停电时间，尽快恢复供电，从而提高电力系统运行的可靠性。1.2对继电保护的基本要求4个基本要求（保护四性）：1、选择性；2、速动性；3、灵敏性；4、可靠性对四性的评价：以上四条基本要求，选择性是关键，灵敏性必须足够高，速动性达到要求即可，最重要的是必须满足可靠性的要求。

一、选择性：保护装置动作时仅将故障对象从电力系统中切除，使停电范围限制在最小的范围内。双侧电源网络中有选择性动作1、选择性动作（正常跳闸）3、非选择性动作（越级跳闸）2、拒动1）主保护：是指装设在本元件断路器处并瞬时动作的保护。我们一般都希望故障能够被主保护动作切除。据我国某系统统计最近十年中220KV线路的主保护动作次数占全部保护动作次数的83.7%，154KV线路主保护动作次数占76.3%。2）后备保护：指当主保护拒动时用来切除故障的保护。后备保护可分为近后备和远后备两种。

①近后备：装设在本元件断路器处，动作时限比主保护长。当本元件主保护拒动时，才由近后备保护动作来切除故障。

②远后备：装设在相邻上一元件断路器处，动作时限比近后备保护时限还要长。当本元件的保护或开关拒动时，利用相邻元件的远后备保护切除故障。3）辅助保护：起辅助作用的保护。如为消附除方向继电器的电压死区或为加速切除靠近母线附近的线路故障而加装的电流速断保护。主保护和后备保护一、选择性：保护装置动作时仅将故障对象从电力系统中切除，使停电范围限制在最小的范围内。当K3点发生短路故障时，应由故障线路WL1上的保护P7和P5动作，将故障线路WL1切除，这时变电所B则仍可由非故障线路WL2继续供电。当K4点发生短路故障时，应由线路的保护P4动作，使断路器4QF跳闸，将故障线路WL4切除，这时只有WL4停电。由此可见，继电保护有选择性的动作可将停电范围限制到最小，甚至可以做到不中断对用户的供电。图1-2b单侧电源网络中有选择性动作

考虑后备保护的问题。当K1点发生短路故障时，距短路点最近的保护P1应动作切除故障WL5，但由于某种原因，该处的保护或断路器拒动，故障便不能消除，此时如其前面一条线路(靠近电源测)的保护P3动作，故障也可消除。此时保护P3所起的作用就称为相邻元件的远后备保护。同理保护P5和P6又应该作为保护P3的远后备保护。如K1点故障，保护1装置两套保护装置即主保护和近后备保护，当主保护拒动时，可用近后备保护切除故障线路WL5。图1-2a单侧电源网络中有选择性动作二、速动性

速动性就是指继电保护装置应能尽快地切除故障，以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间，降低设备的损坏程度，提高系统并列运行的稳定性。故障切除时间t包括保护装置动作时间和断路器跳闸时间：一般快速保护的动作时间为0.06s～0.12s，最快的可达0.01s～0.04s，一般断路器的跳闸时间为0.06s～0.15s，最快的可达0.02s～0.06s。

三、灵敏性灵敏性是指电气设备或线路在被保护范围内发生故障或不正常运行情况时，保护装置的反应能力。保护装置的灵敏性，通常用灵敏系数来衡量，灵敏系数越大，则保护的灵敏度就越高，反之就越低。过量继电器欠量继电器四、可靠性

可靠性包括安全性和信赖性，是对继电保护最根本的要求。所谓安全性是要求继电保护在不需要它动作时可靠不动作，即不发生误动。所谓信赖性是要求继电保护在规定的保护范围内发生了应该动作的故障时可靠动作，即不拒动。

以上四个基本要求是设计、配置和维护继电保护的依据，又是分析评价继电保护的基础。这四个基本要求之间是相互联系的，但往往又存在着矛盾。因此，在实际工作中，要根据电网的结构和用户的性质，辩证地进行统一。三、灵敏性二、速动性一、选择性1.2对继电保护的基本要求对四性的评价：以上四条基本要求，选择性是关键，灵敏性必须足够高，速动性达到要求即可，最重要的是必须满足可靠性的要求。

1.3继电保护的工作原理、构成及分类一、继电保护的工作原理根据电力系统发生故障或不正常运行状态前后物理量变化特征为基础构成继电保护装置发生短路故障后，利用电流、电压、线路测量阻抗、电压电流间相位、负序和零序分量的出现等的变化，构成相应的保护。